WO2009065611A1 - Method and device for determining the recirculation in a fistula or the cardiopulmonary recirculation, and a blood treatment device comprising a device for determining the fistula recirculation or the cardiopulmonary recirculation part - Google Patents

Method and device for determining the recirculation in a fistula or the cardiopulmonary recirculation, and a blood treatment device comprising a device for determining the fistula recirculation or the cardiopulmonary recirculation part Download PDF

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Wei Zhang
Elke Schulte
Christoph Bardorz
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Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
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Definitions

  • a method and apparatus for determining recirculation in a fistula or cardiopulmonary recirculation and a blood treatment apparatus having means for determining fistula recirculation or cardiopulmonary recirculation percentage
  • the invention relates to a method for determining the recirculation in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion during an extracorporeal blood treatment in which the blood to be treated flows in an extracorporeal blood circulation through a blood chamber of a dialyzer divided by a semipermeable membrane into the blood chamber and a dialysis fluid chamber and dialysis fluid in a dialysis fluid flow through the dialysis fluid chamber of the dialyzer.
  • the invention relates to a device for determining the recirculation in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion and a blood treatment device with a device for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion.
  • hemodialysis In chronic blood purification therapy, such as hemodialysis, hemofiltration, and hemodialysis, blood is passed through an extracorporeal bloodstream.
  • An arteriovenous fistula is often surgically applied as access to the blood vessel system.
  • an implant is possible. Whenever a "fistula” is mentioned below, it means any type of connection between a vein and an artery of the patient.
  • the blood flowing through the fistula is only used during the actual dialysis treatment.
  • blood flow in the fistula corresponds to a functional left / right shunt in which a portion of the arterial blood is delivered from cardiac output (HMV) directly to the venous system and the heart, bypassing peripheral use.
  • the fistula flow recirculates via the heart and lungs.
  • the fractional fraction of fistula flow in cardiac output is defined as cardiopulmonary recirculation. Cardiopulmonary recirculation not only affects the patient's circulatory system but also the effectiveness of dialysis.
  • thermodilution for recirculation measurement.
  • a short-term drop in temperature is dialyzed in the dialysis fluid circuit, which transfers to the venous branch of the extracorporeal circuit and leads to a detectable temperature jump in the arterial branch of the extracorporeal circuit when recirculation occurs.
  • thermodilution has a temperature sensor arranged in the arterial branch and in the venous branch of the extracorporeal circuit. With the venous temperature sensor of the temperature jump is recorded, which is due to the temperature drop generated in the dialysis fluid circuit. The measured temperature jump is evaluated and subsequently compared with the temperature profile recorded in the arterial probe. The ratio of the two temperature integrals to each other or the amplitude ratio is a measure of the overall efficiency reduction of the dialysis treatment by fistula and cardiopulmonary recirculation.
  • recirculation The known device for recirculation measurement has proven itself in practice. However, it proves to be disadvantageous that only the total recirculation, referred to below as recirculation (R), can be measured, which corresponds to the sum of the fistula recirculation (R A ) and a proportion attributable to the cardiopulmonary recirculation, hereinafter referred to as cardiopulmonary recirculation component (Rcp) .
  • the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) must be distinguished from the fistula flow rate in the cardiac output, hereinafter referred to as cardiopulmonary recirculation (R cP ).
  • thermodilution for measuring total recirculation, which is composed of fistula and cardiopulmonary recirculation, is also known in Drukker; PARSONS and M ⁇ HER, Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th Edition, 2004, Kluwer Academic Publishers BV.
  • a method for measuring the recirculation (R), ie the sum of the fistula recirculation (R A ) and the cardiopulmonary recirculation portion (R CP ), is also known from DE 197 02 441 Cl.
  • R recirculation
  • R A the sum of the fistula recirculation
  • R CP cardiopulmonary recirculation portion
  • the parameter is measured in the dialysis fluid downstream of the dialyzer and the recirculation (R) is determined from the time course of the change in the characteristic.
  • the dialysis fluid ion concentration for example the Na concentration of the dialysis fluid, or also the temperature of the dialysis fluid can be changed and measured.
  • fistula recirculation or cardiopulmonary recirculation but only the entire recirculation, can not be determined with the known method.
  • DE-A-195 28 907 C1 describes a method for the determination of cardiopulmonary recirculation.
  • the measurement of cardiopulmonary recirculation is based on two brief successive measurements of the recirculation fraction, which are performed automatically before and after the reversal of blood flow.
  • the disadvantage is that the known method requires the reversal of blood flow.
  • No. 6,537,240 B2 describes a method for determining the recirculation in which the ultrafiltration rate is changed and a value of a blood parameter which is representative of the ratio of the blood plasma volume to the blood volume is determined before and after the change in the ultrafiltration rate.
  • the object of the invention is to specify a method which allows the determination of the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation during an extracorporeal blood treatment without the reversal of the blood flow in the extracorporeal blood circulation.
  • Another object of the invention is to provide a device for determining fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation without reversing blood flow.
  • the inventive method and the device according to the invention are based on the fact that the sum of fistula recirculation (R A ) and cardiopulmonary recirculation component (Rcp), ie the recirculation (R), is determined for two different blood flow rates which differ from one another. Fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation is then determined from recirculation for both blood flow rates.
  • the recirculation for the two blood flow rates can be determined according to the known methods and with the known devices.
  • thermodilution recirculation measurement offers (EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993)).
  • fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation rate for two blood flow rates, this does not mean that fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation rate could not be determined from recirculation for more than two blood flow rates. For example, several consecutive measurements can be made and averages formed.
  • the first recirculation measurement occurs at high blood flow (Q BH ) > where fistula recirculation may occur, while the second is at low blood flow (Q BL ) where fistula recirculation does not occur.
  • the method and the device according to the invention provide for the calculation of the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation proportion on the basis of an equation which as sizes the blood flow (Q BH ) in the first measurement and the blood flow (Q BL ) in the second measurement as well contains the determined values for the recirculation in the first and second measurement (R H or R L ).
  • the device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion has a device for changing a physical or chemical characteristic in the blood and a device for measuring the change in the physical or chemical characteristic in the blood.
  • the physical or chemical characteristic may be, for example, the concentration of a substance in the blood or the temperature of the blood.
  • the temperature of the blood is changed.
  • the blood temperature is preferably changed by changing the temperature of the dialysis fluid, with the temperature bolus propagating from the dialysis fluid side to the blood side via the dialyzer.
  • the device according to the invention has a computing and evaluation unit which is designed such that the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation component can be determined on the basis of the measured physical or chemical parameter at a first and second blood flow rate.
  • the device for changing the physical or chemical characteristic in the blood is a device for changing the temperature of the blood and the device for measuring the physical or chemical characteristic in the blood is a device for measuring the temperature of the blood.
  • the device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion may form a separate assembly or be part of the blood treatment device which has an extracorporeal blood circulation with a dialyzer which is subdivided by a semipermeable membrane into a blood chamber and a dialysis fluid chamber.
  • FIG. 1 shows the device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion together with a blood treatment device including the intracorporeal blood circulation in a schematic representation
  • FIG. 2 is a schematic representation of the extra and intracorporeal
  • Fig. 3 shows the time course of arterial and venous fistula temperature
  • Dialysis temperature during a recirculation measurement Dialysis temperature during a recirculation measurement.
  • the apparatus for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion is part of the extracorporeal blood treatment apparatus, the apparatus for determining the recirculation portions of some components of the dialysis apparatus makes use.
  • the intracorporeal circuit comprises the right ventricle 1 of the heart, the lung 2, the left ventricle 3, and all the capillary systems 4 of the internal organs, muscles, and skin, etc. To provide access to the blood vessel, an arteriovenous fistula 5 is applied.
  • the dialysis machine has a dialyzer 6, which is separated by a semipermeable membrane 7, into a blood chamber 8 and a dialysis fluid chamber 9.
  • a dialyzer 6 which is separated by a semipermeable membrane 7, into a blood chamber 8 and a dialysis fluid chamber 9.
  • an arterial blood line 10 which leads to an inlet of the blood chamber 8, and from an outlet of the blood chamber 8 of the dialyzer 6 is a venous blood line 11 from which no shown venous patient connection leads to the venous part of the fistula 5.
  • a blood pump 25 is arranged, which promotes the blood in the extracorporeal blood circulation I with a predetermined blood flow rate.
  • the dialyzing fluid is provided by a device 12, from which a dialysis fluid supply line 13 leads to an inlet of the dialysis fluid chamber 9, while from an outlet of the dialysis fluid chamber 9 of the dialyzer 6, a dialysis fluid discharge line 14 of the dialysis fluid path II leads to an outlet 15.
  • a dialysis fluid pump 16 is connected in the dialysis fluid removal 14 .
  • the dialysis device has a central control unit (microprocessor) 17, the control lines 25 A and 16 A with the blood pump 25 and the
  • Dialysis fluid pump 16 is connected.
  • the control unit 17 specifies the delivery rates of the pumps 25, 16, so that in the extracorporeal blood circulation I a certain blood flow rate Q B and in the dialysis fluid II sets a certain dialysis fluid Q D.
  • the device for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation component has a computing and evaluation unit 18, which is connected to the central control unit 17 via a data line 19.
  • the device has a device 20 for changing a physical or chemical characteristic in the blood.
  • the device 20 is in the present exemplary embodiment, a device with which the temperature in the blood is changed briefly. This short-term change in temperature in the blood is called the temperature bolus.
  • the device 20 generates a temperature bolus in the dialysis fluid II upstream of the dialysis fluid chamber 9 of the dialyzer 6.
  • the dialysate temperature is typically raised or lowered by about 2.5 ° C for 2.5 minutes, then back on to be reset to the original value.
  • the device 20 for generating the temperature bolus is connected via a control line 20A to the control unit 17 of the dialysis machine.
  • a device comprising a non-invasive venous temperature sensor 21 for measuring the venous blood temperature Ty and a non-invasive arterial temperature sensor 22 for measuring the arterial blood temperature T A.
  • the venous and arterial temperature sensors 21, 22 are connected via data lines 21 A and 22 A to the computing and evaluation unit 18.
  • the operation of the dialysis machine will be explained in detail below.
  • the blood emitted by the left ventricle 1 flows for the most part into the capillary systems of all organs and to a small extent into the fistula 5.
  • the fistula blood flows partly through the extracorporeal blood circulation II and the other part through the fistula 5.
  • the extracorporeal blood, the blood flowing through the fistula and the blood derived from the capillary systems finally reunite in the return to the heart.
  • extracorporeal blood flow is greater than the fistula flow, blood recirculates from the extracorporeal blood circuit, traversing the fistula from the venous to the arterial port.
  • the control unit 17 controls the device 20 for generating the temperature booster in Dialysier crampkeitsweg II upstream of the Dialysierenbergkeitshunt 9 of the dialyzer 6, so that the temperature of the dialysis fluid typically changed by about 2.5 ° C for 2.5 minutes, for example, is increased , Thereafter, the setpoint for the dialysate temperature which is valid at the beginning of the bolus is set again.
  • the temperature bolus is transmitted via the dialyzer 6 into the extracorporeal blood circulation I and leads in the blood circulation I to an increase or reduction in the temperature of the venous blood flowing from the dialyzer 6 to the patient.
  • the venous temperature sensor 21 detects this temperature change.
  • the venous temperature bolus that propagates due to the fistula recirculation and the cardiopulmonary recirculation is detected as an attenuated temperature bolus with the arterial temperature sensor 22.
  • the computing and evaluation unit 18 receives the measured values of the venous and arterial temperature sensors 21, 22 and stores the measured values. Furthermore, the computing and evaluation unit 18 receives the value of the blood flow rate Q B , which is predetermined by the control unit 17.
  • the arithmetic and evaluation unit 18 calculates the recirculation from the two measured values for the arterial and venous temperature T A and Ty.
  • Fig. 3 shows the temperature of the dialysis fluid TD 1A upstream of the dialyzer 6 and the temperature of the venous and arterial blood Ty and T A as a function of time.
  • the ratio of the bolus size of the arterial response bolus T A to the venous stimulus bolus T v corresponds to the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation percentage.
  • the computing and evaluation unit 18 determines the sizes of the arterial and venous temperature bolus by integration or via the amplitudes and calculates the recirculation from the ratio of the two temperature integrals according to the methods known in the prior art.
  • the invention is based on determining the recirculation according to the known methods in a first measurement at a first blood flow rate Q BH and in a subsequent second measurement for a second blood flow rate Q BL ZU, the two blood flow rates differing from one another.
  • One of the two blood flow rates for example, the first blood flow rate Q BH is dimensioned such that a fistula recirculation R A occurs, while the other blood flow rate QBL is dimensioned such that a fistula recirculation does not occur.
  • a fistula recirculation occurs when the blood flow is greater than the fistula flow, ie, more blood is withdrawn from the fistula as the fistula flows. In contrast, fistula recirculation does not occur when the fistula flow is significantly greater than the blood flow.
  • Empirical values may be used as values for the higher blood flow, at which fistula recirculation occurs, and the lower blood flow, at which no fistula recirculation occurs. It can be assumed that the fistula flow is between 800 and 1,000 ml / min., But generally not more than 1,500 ml / min, under the conditions specified in practice.
  • the calculation and evaluation unit 18 calculates, from the two values for the recirculation R H , R L at the higher and lower blood flow rate Q BH, Q BL , at which a fistula recirculation occurs or does not occur, the fistula recirculation R A that depends on the blood flow rate is dependent.
  • the computing and evaluation unit 18 then calculates the cardiopulmonary recirculation component Rcp from the recirculation R determined for a given blood flow rate and the calculated fistula recirculation R A.
  • Fig. 2 shows a simplified schematic representation of the rivers and temperatures in the intra- and extracorporeal circulation, wherein
  • the total recirculation R is composed of the fistula and cardiopulmonary recirculation portions:
  • the total recirculation R indicates the proportion of already purified extracorporeal blood flow Q bere i ts gereinit which reenters the extracorporeal blood circuit through the arterial access, without circulation has previously taken place in the (large) a concentration equalization to which blood flow Q B in (Qrs cleaned / Q B ) -
  • the total recirculation R consists of a proportion of the flow of the purified blood R CP , which goes back into the extracorporeal circulation directly after the pulmonary circulation, without having previously reached a concentration balance in the large systemic circulation, and the fistula recirculation R A together.
  • R RCP + RA (1)
  • the proportion of the flow of purified blood Rcp is also referred to in the literature as cardiopulmonary recirculation.
  • cardiopulmonary recirculation portion ie as a proportion of cardiopulmonary recirculation in total recirculation R CP .
  • This is calculated according to Schneditz with RCP QB / (QH - Q A + Q B ) (Schneditz et al., Seminars in Dialysis - Vol. 16 No. 6, 2003, pp.483-487).
  • the method of measuring the recirculation known as thermodilution, takes into account all the flows and temperatures shown in FIG. 2, assuming that an exchange with the environment does not take place.
  • T b is the body temperature resulting from the microcirculation in the systematic tissue compartments.
  • T V Fi s t is the fistula temperature. After mixing with the fistula flow, a body mixing temperature T b results - with which the blood reaches the heart and on to the fistula. In the fistula more temperature mixing processes take place.
  • the fistula recirculation R A calculates the arithmetic and evaluation unit 18 after the first and second recirculation measurement to determine the recirculation assuming R A equal to zero or under the assumption R A non-zero from the determined values for R L and R H and the low Blood flow Q BL for R A equal to zero and the high blood flow Q BH for R A not equal to zero according to Equation (6).
  • the computing and evaluation unit 18 calculates according to equation (1) the cardiopulmonary recirculation component Rcp as a function of the blood flow Q B.
  • the computing and evaluation unit forms the difference between the recirculation R measured for a specific blood flow Q B , for example the recirculation measured in the preceding first recirculation measurement, and the previously calculated fistula recirculation R A -
  • the two values for the fistula recirculation R A and the cardiopulmonary recirculation component R CP are displayed on a display unit 23, for example a display, which is connected to the computing and evaluation unit 18 via a data line 24.
  • the cardiopulmonary recirculation rate R CP is calculated according to the Schneditz formula (Schneditz D, Kaufman AM, Levin N: Surveillance of access function by the blood temperature monitor, Semin Dial 16 (6) (2003) 483-7) assuming that Recirculation in the fistula does not occur according to the following equation:
  • total recirculation is calculated from the sum of fistula recirculation RA and cardiopulmonary recirculation Rcp:
  • computing and evaluation unit 18 calculates fistula recirculation R A according to equation (12).
  • the computing and evaluation unit 18 then calculates the cardiopulmonary recirculation component Rcp from the recirculation R determined for this blood flow and the calculated fistula recirculation R A according to equation (8) for a specific blood flow Q B.
  • the second measurement of a physical or chemical characteristic in the blood at a lower blood flow rate can basically be dispensed with if the occurrence of a fistula recirculation can be estimated as unlikely on the basis of the first measurement, which takes place at a higher blood flow rate.
  • An alternative embodiment therefore provides periodic measurements of a physical or chemical characteristic in the blood at a higher blood flow Q BH for determining the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation, ie the total recirculation, with a second measurement of the physical or chemical characteristic at a lower blood flow only occurs when a predetermined limit is exceeded during the first measurement.
  • the predetermined limit may be a value based on experience.
  • the lower limit of the cardiopulmonary recirculation component Rcp which is, for example, 5 to 10%, in particular 6 to 8%, can be used as the limiting value. However, other empirical values can also be used.
  • This alternative embodiment represents an inventive idea, for which separate protection is claimed.

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Abstract

The invention relates to a method for determining the recirculation in a fistula and/or the cardiopulmonary recirculation part during an extracorporeal blood treatment, according to which the blood to be treated flows in an extracorporeal blood circuit (I) through a blood chamber (8) of a dialyser (6) split by a semi-permeable membrane (7) into the blood chamber and a dialysis liquid chamber (9), and dialysis liquid flows in a dialysis liquid path (II) through the dialysis liquid chamber of the dialyser. The invention also relates to a device for determining the recirculation in a fistula and/or the cardiopulmonary recirculation part, and to a blood treatment device comprising a device for determining the fistula recirculation and/or the cardiopulmonary recirculation part. The method and device according to the invention are based on the fact that the sum of the fistula recirculation (RA) and the cardiopulmonary recirculation part (RCP), i.e. the total recirculation (R), is determined for two blood flow rates which differ from each other. The fistula recirculation and/or the cardiopulmonary recirculation part are then determined from the recirculation for the two blood flow rates. The first recirculation measurement is carried out for a high blood flow (QBH) for which a fistula recirculation can occur, while the second measurement is carried out for a low blood flow (QBL) for which a fistula recirculation does not occur. These two measuring values form the basis of the determination of the fistula recirculation and/or the cardiopulmonary recirculation part.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Rezirkulation in einer Fistel oder der kardiopulmonalen Rezirkulation sowie Blutbehandlungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Fistelrezirkulation oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils A method and apparatus for determining recirculation in a fistula or cardiopulmonary recirculation, and a blood treatment apparatus having means for determining fistula recirculation or cardiopulmonary recirculation percentage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Rezirkulation in einer Fistel und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils während einer extrakorporalen Blutbehandlung, bei der das zu behandelnde Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch eine Blutkammer eines durch eine semipermeable Membran in die Blutkammer und eine Dialysierflüssigkeitskammer unterteilten Dialysators strömt und Dialysierflüssigkeit in einem Dialysierflüssigkeitsweg durch die Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators strömt. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der Rezirkulation in einer Fistel und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils sowie eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zum Bestimmen der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils.The invention relates to a method for determining the recirculation in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion during an extracorporeal blood treatment in which the blood to be treated flows in an extracorporeal blood circulation through a blood chamber of a dialyzer divided by a semipermeable membrane into the blood chamber and a dialysis fluid chamber and dialysis fluid in a dialysis fluid flow through the dialysis fluid chamber of the dialyzer. In addition, the invention relates to a device for determining the recirculation in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion and a blood treatment device with a device for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion.
Bei Verfahren der chronischen Blutreinigungstherapie, wie Hämodialyse, Hämofiltration und Hämodiafütration, wird Blut über einen extrakorporalen Blutkreislauf geleitet. Als Zugang zum Blutgefäßsystem wird häufig operativ eine arteriovenöse Fistel angelegt. Ebenso ist der Einsatz eines Implantats möglich. Wenn nachfolgend von einer „Fistel" die Rede ist, wird darunter jede Art der Verbindung zwischen einer Vene und einer Arterie des Patienten verstanden.In chronic blood purification therapy, such as hemodialysis, hemofiltration, and hemodialysis, blood is passed through an extracorporeal bloodstream. An arteriovenous fistula is often surgically applied as access to the blood vessel system. Likewise, the use of an implant is possible. Whenever a "fistula" is mentioned below, it means any type of connection between a vein and an artery of the patient.
Das durch die Fistel fließende Blut wird nur während der eigentlichen Dialysebehandlung benutzt. Im dialysefreien Zeitraum entspricht der Blutfluss in der Fistel einem funktionellen Links/Rechts-Shunt, bei dem ein Anteil des arteriellen Blutes aus dem Herzminutenvolumen (HMV) unter Umgehung einer peripheren Nutzung direkt dem venösen System und dem Herzen zugeführt wird. Der Fistelfluss rezirkuliert über Herz und Lungen. Der fraktionelle Anteil des Fistelflusses am Herzminutenvolumen wird als kardiopulmonare Rezirkulation definiert. Die kardiopulmonal Rezirkulation hat nicht nur Auswirkungen auf die Kreislaufbelastung des Patienten, sondern auch auf die Effizienz der Dialyse. Da das dialysierte Blut aus dem extrakorporalen Kreislauf unter Umgehung der systemischen Kreislaufgebiete dem venösen Rückstrom aus dem großen Körperkreislauf beigemischt wird, kommt es zu einer systematischen Reduktion in der Konzentration dialysierbarer Bestandteile im arteriellen Blut (D. Schneditz et al.: Cardiopulmonary recirculation during hemodialysis. Kidney Int. 42: 1450 - 1456, 1992).The blood flowing through the fistula is only used during the actual dialysis treatment. During dialysis-free periods, blood flow in the fistula corresponds to a functional left / right shunt in which a portion of the arterial blood is delivered from cardiac output (HMV) directly to the venous system and the heart, bypassing peripheral use. The fistula flow recirculates via the heart and lungs. The fractional fraction of fistula flow in cardiac output is defined as cardiopulmonary recirculation. Cardiopulmonary recirculation not only affects the patient's circulatory system but also the effectiveness of dialysis. Since the dialyzed blood from the extracorporeal circulation, bypassing the systemic circulatory areas are admixed with the venous return flow from the large body cycle, there is a systematic reduction in the concentration of dialysable constituents in arterial blood (D. Schneditz et al .: Cardiopulmonary recirculation during hemodialysis., Kidney Int. 42: 1450-1456, 1992). ,
Für die Funktionsfähigkeit der Fistel ist deren Perfusion von Bedeutung. Sinkt der Fistelfluss unter einen kritischen Wert, dann steigt das Risiko einer Fistelthrombose mit dem möglichen Verlust des Gefäßzuganges, was in der Dialysebehandlung eine erhebliche Komplikation darstellt (W. Bay et al.: Color Doppler flow predicts PTFE graft failure, J. Am. Soc. Nephral. 5: 407 (1994)). Ist der Fistelfluss während der Dialysebehandlung kleiner als der extrakorporale Blutfluss (QB), kommt es zur lokalen Fistelrezirkulation, wobei eine Fraktion des dialysierten und mit der venösen Blutleitung zur Fistel zurückgeführten Bluts über die arterielle Blutleitung dem Dialysator wieder zugeführt wird. Die Fistelrezirkulation (RA) bewirkt eine bedeutende Verminderung der Dialyseeffizienz (F. Gotch: „Models to predict recirculation and its effect on treatment time in single-needle dialysis" First Intl. Symposium on Single-Needle Dialysis, Hrsg.: S. Rignoir. R. Vanholder und P. Invanovich, Cleveland, ISAO Press, 1984, Seite 305 ff.). Die Messung der Qualität des Gefäßzuganges ist somit ein wichtiges Mittel zur Qualitätssicherung bei der Dialysebehandlung.For the functioning of the fistula their perfusion is important. If the fistula flow drops below a critical value, the risk of fistula thrombosis increases with the possible loss of vascular access, which represents a considerable complication in the dialysis treatment (W. Bay et al .: Color Doppler flow predicts PTFE graft failure, J. Am Nephral. 5: 407 (1994)). If the fistula flow during the dialysis treatment is smaller than the extracorporeal blood flow (Q B ), local fistula recirculation occurs, whereby a fraction of the dialyzed blood returned to the fistula via the venous blood line is returned to the dialyzer via the arterial blood line. Fistula Recirculation (R A ) Significantly Reduces Dialysis Efficiency (Gotts: "Models to predict recirculation and its effect on single-needle dialysis treatment time") First International Symposium on Single-Needle Dialysis, edited by S. Rignoir R. Vanholder and P. Invanovich, Cleveland, ISAO Press, 1984, page 305 et seq.) Measuring the quality of vascular access is thus an important means of quality assurance in dialysis treatment.
Aufgrund ihrer klinischen Bedeutung sind verschiedene Verfahren zur Messung der Rezirkulation bekannt. Allen gemeinsam ist die Messung einer physikalischen oder chemischen Kenngröße des Blutes, die im venösen Zweig des extrakorporalen Kreislaufs verändert wird. Die physikalische oder chemische Kenngröße des Blutes kann durch eine manuelle Injektion eines Indikators oder auch mittelbar über die Dialyseaufbereitungseinheit geändert werden.Because of their clinical significance, various methods of measuring recirculation are known. Common to all is the measurement of a physical or chemical characteristic of the blood, which is changed in the venous branch of the extracorporeal circuit. The physical or chemical characteristic of the blood can be changed by a manual injection of an indicator or also indirectly via the dialysis preparation unit.
Wenn nachfolgend von einer Rezirkulation (R), einer Fistelrezirkulation (RA) und einem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (Rcp) die Rede ist, werden unter diesen Begriffen nicht absolute Größen, sondern der Anteil der jeweiligen Rezirkulation am Herzminutenvolumen verstanden. In der Praxis sind relative Größen ausreichend, um die Rezirkulationsvorgänge in der Fistel beurteilen zu können.Subsequently, when a re-circulation (R), a fistula (R A) and a cardiopulmonary recirculation fraction (Rcp) is mentioned, not absolute quantities but the proportion of the respective recirculation be understood on cardiac output under these terms. In practice, relative sizes are sufficient to the To assess recirculation processes in the fistula.
Aus EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993) ist ein als Thermodilution bezeichnetes Verfahren zur Rezirkulationsmessung bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein kurzzeitiger Temperaturabfall im Dialysierflüssigkeitskreislauf iniziert, der sich auf den venösen Zweig des extrakorporalen Kreislaufs überträgt und zu einem nachweisbaren Temperatursprung im arteriellen Zweig des extrakorporalen Kreislaufs dann führt, wenn eine Rezirkulation auftritt.EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993) discloses a process known as thermodilution for recirculation measurement. In the known method, a short-term drop in temperature is dialyzed in the dialysis fluid circuit, which transfers to the venous branch of the extracorporeal circuit and leads to a detectable temperature jump in the arterial branch of the extracorporeal circuit when recirculation occurs.
Eine bekannte Vorrichtung zur Durchführung des als Thermodilution bezeichneten Verfahrens weist einen im arteriellen Zweig und einen im venösen Zweig des extrakorporalen Kreislaufs angeordneten Temperaturfühler auf. Mit dem venösen Temperaturfühler wird der Temperatursprung aufgenommen, der auf den im Dialysierflüssigkeitskreislauf erzeugten Temperaturabfall zurückzuführen ist. Der gemessene Temperatursprung wird ausgewertet und nachfolgend mit dem im arteriellen Messfühler registrierten Temperaturverlauf verglichen. Das Verhältnis der beiden Temperatur-Integrale zueinander oder das Amplitudenverhältnis ist ein Maß für die gesamte Effizienzminderung der Dialysebehandlung durch fistel- und kardiopulmonale Rezirkulation.A known device for carrying out the method described as thermodilution has a temperature sensor arranged in the arterial branch and in the venous branch of the extracorporeal circuit. With the venous temperature sensor of the temperature jump is recorded, which is due to the temperature drop generated in the dialysis fluid circuit. The measured temperature jump is evaluated and subsequently compared with the temperature profile recorded in the arterial probe. The ratio of the two temperature integrals to each other or the amplitude ratio is a measure of the overall efficiency reduction of the dialysis treatment by fistula and cardiopulmonary recirculation.
Die bekannte Vorrichtung zur Rezirkulationsmessung hat sich in der Praxis bewährt. Als nachteilig erweist sich jedoch, dass nur die nachfolgend als Rezirkulation (R) bezeichnete Gesamtrezirkulation gemessen werden kann, die der Summe der Fistelrezirkulation (RA) und einem auf die kardiopulmonale Rezirkulation zurückgehenden Anteil, im Folgenden als kardiopulmonaler Rezirkulationsanteil (Rcp) bezeichnet, entspricht. Der kardiopulmonale Rezirkulationsanteil (RCP) muss hierbei von dem Fistelflussanteil am Herzminutenvolumen, im Folgenden als kardiopulmonale Rezirkulation (RcP) bezeichnet, unterschieden werden.The known device for recirculation measurement has proven itself in practice. However, it proves to be disadvantageous that only the total recirculation, referred to below as recirculation (R), can be measured, which corresponds to the sum of the fistula recirculation (R A ) and a proportion attributable to the cardiopulmonary recirculation, hereinafter referred to as cardiopulmonary recirculation component (Rcp) , The cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) must be distinguished from the fistula flow rate in the cardiac output, hereinafter referred to as cardiopulmonary recirculation (R cP ).
Das als Thermodilution bezeichnete Verfahren zur Messung der Gesamt-Rezirkulation, die sich aus Fistel- und kardiopulomaler Rezirkulation zusammensetzt, ist auch in DRUKKER; PARSONS and MÄHER, Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th Edition, 2004, Kluwer Academic Publishers BV beschrieben.The method known as thermodilution for measuring total recirculation, which is composed of fistula and cardiopulmonary recirculation, is also known in Drukker; PARSONS and MÄHER, Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th Edition, 2004, Kluwer Academic Publishers BV.
Ein Verfahren zur Messung der Rezirkulation (R), d.h. der Summe der Fistelrezirkulation (RA) und des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (RCP), ist auch aus der DE 197 02 441 Cl bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird eine physikalische oder chemische Kenngröße der Dialysierflüssigkeit im Dialysierflüssigkeitsweg stromauf des Dialysators verändert, die zu einer Änderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße auf der Blutseite führt. Die Änderung der Kenngröße der Dialysierflüssigkeit auf der Blutseite führt zu einer Änderung der Kenngröße der Dialysierflüssigkeit stromab der Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators. Zur Bestimmung der Rezirkulation wird die Kenngröße im Dialysierflüssigkeitsweg stromab des Dialysators gemessen und aus dem zeitlichen Verlauf der Änderung der Kenngröße wird die Rezirkulation (R) bestimmt. Als physikalische oder chemische Kenngröße kann die Dialysierflüssigkeits-Ionen- Konzentration, beispielsweise die Na-Konzentration der Dialysierflüssigkeit, oder auch die Temperatur der Dialysierflüssigkeit verändert und gemessen werden. Nachteilig ist jedoch wieder, dass mit dem bekannten Verfahren nicht die Fistelrezirkulation oder kardiopulmonale Rezirkulation, sondern nur die gesamte Rezirkulation bestimmt werden kann.A method for measuring the recirculation (R), ie the sum of the fistula recirculation (R A ) and the cardiopulmonary recirculation portion (R CP ), is also known from DE 197 02 441 Cl. In the known method, a physical or chemical characteristic of the dialysis fluid in the dialysis fluid upstream of the dialyzer is changed, which leads to a change in the physical or chemical characteristic on the blood side. The change in the characteristic of the dialysis fluid on the blood side leads to a change in the characteristic of the dialysis fluid downstream of the dialysis fluid chamber of the dialyzer. To determine the recirculation, the parameter is measured in the dialysis fluid downstream of the dialyzer and the recirculation (R) is determined from the time course of the change in the characteristic. As a physical or chemical parameter, the dialysis fluid ion concentration, for example the Na concentration of the dialysis fluid, or also the temperature of the dialysis fluid can be changed and measured. However, it is again disadvantageous that fistula recirculation or cardiopulmonary recirculation, but only the entire recirculation, can not be determined with the known method.
Die DE-A- 195 28 907 Cl beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der kardiopulmonalen Rezirkulation. Die Messung der kardiopulmonalen Rezirkulation beruht auf zwei kurz aufeinander folgenden Messungen der Rezirkulationsfraktion, die automatisch vor und nach der Umkehrung des Blutflusses durchgeführt werden. Nachteilig ist, dass das bekannte Verfahren die Umkehr des Blutflusses erfordert.DE-A-195 28 907 C1 describes a method for the determination of cardiopulmonary recirculation. The measurement of cardiopulmonary recirculation is based on two brief successive measurements of the recirculation fraction, which are performed automatically before and after the reversal of blood flow. The disadvantage is that the known method requires the reversal of blood flow.
Die US 6 537 240 B2 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Rezirkulation, bei dem die Ultrafiltrationsrate verändert wird und vor und nach der Änderung der Ultrafiltrationsrate ein Wert eines Blutparameters bestimmt wird, der für das Verhältnis des Blutplasmavolumens zu dem Blutvolumen repräsentativ ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, das die Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder der kardiopulmonalen Rezirkulation während einer extrakorporalen Blutbehandlung ohne die Umkehr des Blutflusses im extrakorporalen Blutkreislauf erlaubt.No. 6,537,240 B2 describes a method for determining the recirculation in which the ultrafiltration rate is changed and a value of a blood parameter which is representative of the ratio of the blood plasma volume to the blood volume is determined before and after the change in the ultrafiltration rate. The object of the invention is to specify a method which allows the determination of the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation during an extracorporeal blood treatment without the reversal of the blood flow in the extracorporeal blood circulation.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Bestimmen der Fistelrezirkulation und/oder der kardiopulmonalen Rezirkulation ohne Umkehr des Blutflusses zu schaffen.Another object of the invention is to provide a device for determining fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation without reversing blood flow.
Darüber hinaus ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Blutbehandlungsvorrichtung bereit zu stellen, die ohne Umkehr des Blutflusses die Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils erlaubt.In addition, it is an object of the invention to provide a blood treatment device which allows determination of fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation rate without reversing blood flow.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfuidungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 7 und 14. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution of these objects is erfuidungsgemäß with the features of claims 1, 7 and 14. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung beruhen darauf, dass die Summe von Fistelrezirkulation (RA) und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil (Rcp), d.h. die Rezirkulation (R), für zwei verschiedene Blutflussraten bestimmt wird, die sich voneinander unterscheiden. Die Fistelrezirkulation und/oder kardiopulmonale Rezirkulation wird dann aus der Rezirkulation für beide Blutflussraten bestimmt.The inventive method and the device according to the invention are based on the fact that the sum of fistula recirculation (R A ) and cardiopulmonary recirculation component (Rcp), ie the recirculation (R), is determined for two different blood flow rates which differ from one another. Fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation is then determined from recirculation for both blood flow rates.
Für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist unerheblich, nach welchem Verfahren und mit welcher Vorrichtung die Summe von Fistelrezirkulation und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil bestimmt wird. Daher kann die Rezirkulation für die beiden Blutflussraten nach den bekannten Verfahren und mit den bekannten Vorrichtungen bestimmt werden.For the method according to the invention and the device according to the invention, it is irrelevant which method and with which device the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation component is determined. Therefore, the recirculation for the two blood flow rates can be determined according to the known methods and with the known devices.
Von Vorteil ist, wenn die Messungen zur Bestimmung der Rezirkulation für die anschließende Berechnung der Fistelrezirkulation und kardiopulmonalen Rezirkulation nicht invasiv erfolgen. Daher bietet sich das als Thermodilution bekannte Verfahren zur Rezirkulationsmessung an (EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993)).It is advantageous if the measurements for determining the recirculation for the subsequent calculation of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation not invasive. Therefore, the method known as thermodilution recirculation measurement offers (EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993)).
Wenn von einer Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils für zwei Blutflussraten die Rede ist, bedeutet dies nicht, dass die Fistelrezirkulation und/oder der kardiopulmonale Rezirkulationsanteil nicht auch aus der Rezirkulation für mehr als zwei Blutflussraten bestimmt werden könnte. Beispielsweise können mehrere aufeinander folgende Messungen vorgenommen und Mittelwerte gebildet werden.When referring to a determination of fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation rate for two blood flow rates, this does not mean that fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation rate could not be determined from recirculation for more than two blood flow rates. For example, several consecutive measurements can be made and averages formed.
Die erste Rezirkulationsmessung erfolgt bei einem hohen Blutfluss (QBH)> bei der eine Fistelrezirkulation auftreten kann, während die zweite Messung bei einem niedrigen Blutfluss (QBL) erfolgt, bei dem eine Fistelrezirkulation nicht auftritt. Diese beiden Messwerte bilden die Grundlage für die Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder kardiopulmonalen Rezirkulation.The first recirculation measurement occurs at high blood flow (Q BH ) > where fistula recirculation may occur, while the second is at low blood flow (Q BL ) where fistula recirculation does not occur. These two measurements provide the basis for determining fistula recirculation and / or cardiopulmonary recirculation.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sehen die Berechnung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils auf der Grundlage einer Gleichung vor, die als Größen den Blutfluss (QBH) bei der ersten Messung und den Blutfluss (QBL) bei der zweiten Messung sowie die ermittelten Werte für die Rezirkulation bei der ersten und zweiten Messung (RH bzw. RL) enthält.The method and the device according to the invention provide for the calculation of the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation proportion on the basis of an equation which as sizes the blood flow (Q BH ) in the first measurement and the blood flow (Q BL ) in the second measurement as well contains the determined values for the recirculation in the first and second measurement (R H or R L ).
Labormessungen haben gezeigt, dass Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit hoher Genauigkeit berechnet werden können.Laboratory measurements have shown that fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation rate can be calculated with high accuracy by the method according to the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils verfügt über eine Einrichtung zum Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut und eine Einrichtung zum Messen der Änderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut. Die physikalische oder chemische Kenngröße kann beispielsweise die Konzentration eines Stoffes im Blut oder die Temperatur des Bluts sein. Vorzugsweise wird die Temperatur des Bluts verändert. Die Veränderung der Bluttemperatur erfolgt vorzugsweise durch Änderung der Temperatur der Dialysierflüssigkeit, wobei sich der Temperaturbolus von der Dialysierflüssigkeitsseite über den Dialysator auf die Blutseite fortpflanzt.The device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion has a device for changing a physical or chemical characteristic in the blood and a device for measuring the change in the physical or chemical characteristic in the blood. The physical or chemical characteristic may be, for example, the concentration of a substance in the blood or the temperature of the blood. Preferably, the temperature of the blood is changed. The The blood temperature is preferably changed by changing the temperature of the dialysis fluid, with the temperature bolus propagating from the dialysis fluid side to the blood side via the dialyzer.
Darüber hinaus verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine Rechen- und Auswerteeinheit, die derart ausgebildet ist, dass die Fistelrezirkulation und/oder der kardiopulmonale Rezirkulationsanteil auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei einer ersten und zweiten Blutflussrate bestimmbar ist.In addition, the device according to the invention has a computing and evaluation unit which is designed such that the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation component can be determined on the basis of the measured physical or chemical parameter at a first and second blood flow rate.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Einrichtung zum Ändern der physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut eine Einrichtung zur Veränderung der Temperatur des Bluts und die Einrichtung zum Messen der physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut eine Einrichtung zum Messen der Temperatur des Bluts.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the device for changing the physical or chemical characteristic in the blood is a device for changing the temperature of the blood and the device for measuring the physical or chemical characteristic in the blood is a device for measuring the temperature of the blood.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils kann eine separate Baugruppe bilden oder Bestandteil der Blutbehandlungsvoπϊchtung sein, die über einen extrakorporalen Blutkreislauf mit einem Dialysator verfügt, der durch eine semipermeable Membran in eine Blutkammer und eine Dialysierflüssigkeitskammer unterteilt ist.The device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion may form a separate assembly or be part of the blood treatment device which has an extracorporeal blood circulation with a dialyzer which is subdivided by a semipermeable membrane into a blood chamber and a dialysis fluid chamber.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils zusammen mit einer Blutbehandlungsvorrichtung einschließlich des intrakorporalen Blutkreislaufs in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine schematische Darstellung, die den extra- und intrakorporalen1 shows the device according to the invention for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion together with a blood treatment device including the intracorporeal blood circulation in a schematic representation, Fig. 2 is a schematic representation of the extra and intracorporeal
Blutkreislauf zeigt undBlood circulation shows and
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf von arterieller und venöser Fisteltemperatur undFig. 3 shows the time course of arterial and venous fistula temperature and
Dialysattemperatur während einer Rezirkulationsmessung.Dialysis temperature during a recirculation measurement.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils Bestandteil der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung der Rezirkulationsanteile von einigen Komponenten der Dialysevorrichtung Gebrauch macht. Der intrakorporale Kreislauf umfasst das rechte Ventrikel 1 des Herzens, die Lunge 2, das linke Ventrikel 3 und sämtliche Kapillarsysteme 4 der inneren Organe, der Muskulatur und Haut etc. Um einen Zugang zu dem Blutgefäß zu schaffen, ist eine arteriovenöse Fistel 5 angelegt.In the present embodiment, the apparatus for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation portion is part of the extracorporeal blood treatment apparatus, the apparatus for determining the recirculation portions of some components of the dialysis apparatus makes use. The intracorporeal circuit comprises the right ventricle 1 of the heart, the lung 2, the left ventricle 3, and all the capillary systems 4 of the internal organs, muscles, and skin, etc. To provide access to the blood vessel, an arteriovenous fistula 5 is applied.
Die Dialysevorrichtung weist einen Dialysator 6 auf, der durch eine semipermeable Membran 7, in eine Blutkammer 8 und eine Dialysierflüssigkeitskammer 9 getrennt ist. Von dem arteriellen Teil der Fistel 5 geht über einen nicht dargestellten arteriellen Anschluss eine arterielle Blutleitung 10 ab, die zu einem Einlass der Blutkammer 8 führt, und von einem Auslass der Blutkammer 8 des Dialysators 6 geht eine venöse Blutleitung 11 ab, die über einen nicht dargestellten venösen Patientenanschluss zu dem venösen Teil der Fistel 5 führt. In der arteriellen Blutleitung 10 ist eine Blutpumpe 25 angeordnet, die im extrakorporalen Blutkreislauf I das Blut mit einer vorgegebenen Blutflussrate fördert.The dialysis machine has a dialyzer 6, which is separated by a semipermeable membrane 7, into a blood chamber 8 and a dialysis fluid chamber 9. From the arterial part of the fistula 5 via an arterial connection, not shown, an arterial blood line 10, which leads to an inlet of the blood chamber 8, and from an outlet of the blood chamber 8 of the dialyzer 6 is a venous blood line 11 from which no shown venous patient connection leads to the venous part of the fistula 5. In the arterial blood line 10, a blood pump 25 is arranged, which promotes the blood in the extracorporeal blood circulation I with a predetermined blood flow rate.
Die Dialysierflüssigkeit wird von einer Einrichtung 12 bereitgestellt, von der eine Dialysierflüssigkeitszuführleitung 13 zu einem Einlass der Dialysierflüssigkeitskammer 9 führt, während von einem Auslass der Dialysierflüssigkeitskammer 9 des Dialysators 6 eine Dialysierflüssigkeitsabführleitung 14 des Dialysierflüssigkeitswegs II zu einem Auslass 15 führt. In die Dialysierflüssigkeitsabführleitung 14 ist eine Dialysierflüssigkeitspumpe 16 geschaltet. Die Dialysevorrichtung verfugt über eine zentrale Steuereinheit (Mikroprozessor) 17, die über Steuerleitungen 25 A und 16A mit der Blutpumpe 25 und derThe dialyzing fluid is provided by a device 12, from which a dialysis fluid supply line 13 leads to an inlet of the dialysis fluid chamber 9, while from an outlet of the dialysis fluid chamber 9 of the dialyzer 6, a dialysis fluid discharge line 14 of the dialysis fluid path II leads to an outlet 15. In the dialysis fluid removal 14 a dialysis fluid pump 16 is connected. The dialysis device has a central control unit (microprocessor) 17, the control lines 25 A and 16 A with the blood pump 25 and the
Dialysierflüssigkeitspumpe 16 verbunden ist. Die Steuereinheit 17 gibt die Förderraten der Pumpen 25, 16 vor, so dass sich im extrakorporalen Blutkreislauf I eine bestimmte Blutflussrate QB und im Dialysierflüssigkeitsweg II eine bestimmte Dialysierflüssigkeitsrate QD einstellt.Dialysis fluid pump 16 is connected. The control unit 17 specifies the delivery rates of the pumps 25, 16, so that in the extracorporeal blood circulation I a certain blood flow rate Q B and in the dialysis fluid II sets a certain dialysis fluid Q D.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Fistelrezirkulation und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils weist eine Rechen- und Auswerteeinheit 18 auf, die über eine Datenleitung 19 mit der zentralen Steuereinheit 17 in Verbindung steht. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Einrichtung 20 zum Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut auf. Die Einrichtung 20 ist bei dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel eine Einrichtung, mit der die Temperatur im Blut kurzzeitig verändert wird. Diese kurzzeitige Änderung der Temperatur im Blut wird als Temperaturbolus bezeichnet.The device for determining the fistula recirculation and / or the cardiopulmonary recirculation component has a computing and evaluation unit 18, which is connected to the central control unit 17 via a data line 19. In addition, the device has a device 20 for changing a physical or chemical characteristic in the blood. The device 20 is in the present exemplary embodiment, a device with which the temperature in the blood is changed briefly. This short-term change in temperature in the blood is called the temperature bolus.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt die Einrichtung 20 einen Temperaturbolus im Dialysierflüssigkeitsweg II stromauf der Dialysierflüssigkeitskammer 9 des Dialysators 6. Zur Erzeugung des Temperaturbolus wird die Dialysattemperatur typischerweise um ca. 2,5 °C für 2,5 Minuten angehoben oder abgesenkt, um dann wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgestellt zu werden. Die Einrichtung 20 zur Erzeugung des Temperaturbolus ist über eine Steuerleitung 2OA mit der Steuereinheit 17 der Dialysevorrichtung verbunden.In the present embodiment, the device 20 generates a temperature bolus in the dialysis fluid II upstream of the dialysis fluid chamber 9 of the dialyzer 6. To generate the temperature bolus, the dialysate temperature is typically raised or lowered by about 2.5 ° C for 2.5 minutes, then back on to be reset to the original value. The device 20 for generating the temperature bolus is connected via a control line 20A to the control unit 17 of the dialysis machine.
Zum Nachweis der Änderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße auf der Blutseite dient eine Einrichtung, die einen nicht-invasiven venösen Temperatursensor 21 zum Messen der venösen Bluttemperatur Ty und einen nicht-invasiven arteriellen Temperatursensor 22 zum Messen der arteriellen Bluttemperatur TA umfasst. Die venösen und arteriellen Temperatursensoren 21, 22 sind über Datenleitungen 21 A und 22 A mit der Rechen- und Auswerteeinheit 18 verbunden.To detect the change in the physical or chemical characteristic on the blood side is a device comprising a non-invasive venous temperature sensor 21 for measuring the venous blood temperature Ty and a non-invasive arterial temperature sensor 22 for measuring the arterial blood temperature T A. The venous and arterial temperature sensors 21, 22 are connected via data lines 21 A and 22 A to the computing and evaluation unit 18.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Dialysevorrichtung im Einzelnen erläutert. Das vom linken Ventrikel 1 emittierte Blut fließt zum größten Teil in die Kapillarsysteme aller Organe und zu einem kleinen Teil in die Fistel 5. Für den Fall, dass der Blutfluss im extrakorporalen Kreislauf kleiner als der Fluss des in die Fistel bzw. aus der Fistel fließenden Bluts ist, fließt das Fistelblut zum einen Teil durch den extrakorporalen Blutkreislauf II und zum anderen Teil durch die Fistel 5. Das extrakorporale Blut, das durch die Fistel fließende Blut und das aus den Kapillarsystemen stammende Blut vereinigen sich schließlich wieder im Rücklauf zum Herzen. Wenn der extrakorporale Blutfluss hingegen größer als der Fistelfluss ist, rezirkuliert Blut aus dem extrakorporalen Blutkreislauf, wobei die Fistel vom venösen zum arteriellen Anschluss durchflössen wird.The operation of the dialysis machine will be explained in detail below. The blood emitted by the left ventricle 1 flows for the most part into the capillary systems of all organs and to a small extent into the fistula 5. In the event that the blood flow in the extracorporeal circulation is smaller than the flow of fistula or out of the fistula Blood is flowing, the fistula blood flows partly through the extracorporeal blood circulation II and the other part through the fistula 5. The extracorporeal blood, the blood flowing through the fistula and the blood derived from the capillary systems finally reunite in the return to the heart. On the other hand, when extracorporeal blood flow is greater than the fistula flow, blood recirculates from the extracorporeal blood circuit, traversing the fistula from the venous to the arterial port.
Zur Bestimmung der Fistelrezirkulation und des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils wird zunächst die Summe von Fistelrezirkulation und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil ermittelt, die als Rezirkulation R bezeichnet wird. Zunächst steuert die Steuereinheit 17 die Einrichtung 20 zur Erzeugung des Temperaturbo lus im Dialysierflüssigkeitsweg II stromauf der Dialysierflüssigkeitskammer 9 des Dialysators 6 an, so dass die Temperatur der Dialysierflüssigkeit typischerweise um ca. 2,5 °C für 2,5 Minuten verändert, beispielsweise erhöht wird. Danach wird wieder der zu Beginn des Bolus geltende Sollwert für die Dialysattemperatur eingestellt.To determine the fistula recirculation and the cardiopulmonary recirculation portion, the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation percentage is first determined, referred to as recirculation R. First, the control unit 17 controls the device 20 for generating the temperature booster in Dialysierflüssigkeitsweg II upstream of the Dialysierflüssigkeitskammer 9 of the dialyzer 6, so that the temperature of the dialysis fluid typically changed by about 2.5 ° C for 2.5 minutes, for example, is increased , Thereafter, the setpoint for the dialysate temperature which is valid at the beginning of the bolus is set again.
Der Temperaturbolus wird über den Dialysator 6 in den extrakorporalen Blutkreislauf I übertragen und führt im Blutkreislauf I zu einer Erhöhung oder Reduzierung der Temperatur des von dem Dialysator 6 zu dem Patienten strömenden venösen Bluts. Diese Temperaturänderung erfasst der venöse Temperatursensor 21. Der sich aufgrund der Fistelrezirkulation und der kardiopulmonalen Rezirkulation fortpflanzende venöse Temperaturbolus wird als abgeschwächter Temperaturbolus mit dem arteriellen Temperatursensor 22 erfasst. Die Rechen- und Auswerteeinheit 18 empfängt die Messwerte des venösen und arteriellen Temperatursensors 21, 22 und speichert die Messwerte. Des Weiteren empfängt die Rechen- und Auswerteeinheit 18 den Wert der Blutflussrate QB, die von der Steuereinheit 17 vorgegeben wird. Aus den beiden Messwerten für die arterielle und venöse Temperatur TA und Ty berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 die Rezirkulation. Fig. 3 zeigt die Temperatur der Dialysierflüssigkeit TD1A stromauf des Dialysators 6 sowie die Temperatur des venösen und arteriellen Bluts Ty und TA als Funktion der Zeit. Das Verhältnis der Bolusgröße des arteriellen Antwortbolus TA zum venösen Stimulusbolus Tv entspricht der Summe von Fistelrezirkulation und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil. Die Rechen- und Auswerteeinheit 18 ermittelt die Größen des arteriellen und venösen Temperaturbolus durch Integration oder über die Amplituden und berechnet aus dem Verhältnis der beiden Temperatur- Integrale nach den im Stand bekannten Verfahren die Rezirkulation. Da die Bestimmung der Rezirkulation zum Stand der Technik gehört, wird darauf verzichtet, das Verfahren im Einzelnen zu beschreiben. Als Offenbarung wird beispielsweise auf das in der Zeitschrift EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993) beschriebene Verfahren nach dem Prinzip der Thermodilution verwiesen. Dieses Verfahren zur Messung der Gesamt-Rezirkulation, die sich aus Fistel- und kardiopulomaler Rezirkulation zusammensetzt, ist auch in DRUKKER, PARSONS and MÄHER, Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th Edition, 2004, Kluwer Academic Publishers BV beschrieben. Darüber hinaus ist es auch möglich die Gesamtrezirkulation für die beiden Blutflüsse nach dem Verfahren zu bestimmen, das in der DE 197 02 441 Cl beschrieben ist.The temperature bolus is transmitted via the dialyzer 6 into the extracorporeal blood circulation I and leads in the blood circulation I to an increase or reduction in the temperature of the venous blood flowing from the dialyzer 6 to the patient. The venous temperature sensor 21 detects this temperature change. The venous temperature bolus that propagates due to the fistula recirculation and the cardiopulmonary recirculation is detected as an attenuated temperature bolus with the arterial temperature sensor 22. The computing and evaluation unit 18 receives the measured values of the venous and arterial temperature sensors 21, 22 and stores the measured values. Furthermore, the computing and evaluation unit 18 receives the value of the blood flow rate Q B , which is predetermined by the control unit 17. The arithmetic and evaluation unit 18 calculates the recirculation from the two measured values for the arterial and venous temperature T A and Ty. Fig. 3 shows the temperature of the dialysis fluid TD 1A upstream of the dialyzer 6 and the temperature of the venous and arterial blood Ty and T A as a function of time. The ratio of the bolus size of the arterial response bolus T A to the venous stimulus bolus T v corresponds to the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation percentage. The computing and evaluation unit 18 determines the sizes of the arterial and venous temperature bolus by integration or via the amplitudes and calculates the recirculation from the ratio of the two temperature integrals according to the methods known in the prior art. Since the determination of the recirculation belongs to the prior art, it is omitted to describe the process in detail. As a disclosure, for example, reference is made to the method described in the journal EDTNA-ERCA Journal 19, 6 (1993) on the principle of thermodilution. This method of measuring total recirculation, which is composed of fistula and cardiopulmonary recirculation, is also described in DRUKKER, PARSONS and MÄHER, Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th Edition, 2004, Kluwer Academic Publishers BV. In addition, it is also possible to determine the total recirculation for the two blood flows by the method described in DE 197 02 441 C1.
Die Erfindung beruht darauf, die Rezirkulation nach den bekannten Verfahren in einer ersten Messung bei einer ersten Blutflussrate QBH und in einer darauf folgenden zweiten Messung für eine zweite Blutflussrate QBL ZU bestimmen, wobei die beiden Blutflussraten sich voneinander unterscheiden. Eine der beiden Blutflussraten, beispielsweise die erste Blutflussrate QBH ist derart bemessen, dass eine Fistelrezirkulation RA auftritt, während die andere Blutflussrate QBL derart bemessen ist, dass eine Fistelrezirkulation nicht auftritt.The invention is based on determining the recirculation according to the known methods in a first measurement at a first blood flow rate Q BH and in a subsequent second measurement for a second blood flow rate Q BL ZU, the two blood flow rates differing from one another. One of the two blood flow rates, for example, the first blood flow rate Q BH is dimensioned such that a fistula recirculation R A occurs, while the other blood flow rate QBL is dimensioned such that a fistula recirculation does not occur.
Eine Fistelrezirkulation tritt dann auf, wenn der Blutfluss größer als der Fistelfluss ist, d.h. mehr Blut aus der Fistel abgezogen wird, als der Fistel zufließt. Demgegenüber tritt eine Fistelrezirkulation nicht auf, wenn der Fistelfluss deutlich größer als der Blutfluss ist. Als Werte für den höheren Blutfluss, bei der eine Fistelrezirkulation auftritt, und den niedrigeren Blutfluss, bei dem keine Fistelrezirkulation auftritt, können Erfahrungswerte herangezogen werden. Dabei ist davon auszugehen, dass der Fistelfluss bei den in der Praxis vorgegebenen Bedingungen zwischen 800 und 1.000 ml/min., im Allgemeinen aber nicht über 1.500 ml/min, liegt. Die Rechen- und Auswerteeinheit 18 berechnet aus den beiden Werten für die Rezirkulation RH, RL bei der höheren und niedrigeren Blutflussrate QBH, QBL, bei der eine Fistelrezirkulation auftritt bzw. nicht auftritt, die Fistelrezirkulation RA, die von der Blutflussrate abhängig ist. Dann berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 aus der für eine vorgegebene Blutflussrate ermittelten Rezirkulation R und der berechneten Fistelrezirkulation RA den kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil Rcp.A fistula recirculation occurs when the blood flow is greater than the fistula flow, ie, more blood is withdrawn from the fistula as the fistula flows. In contrast, fistula recirculation does not occur when the fistula flow is significantly greater than the blood flow. Empirical values may be used as values for the higher blood flow, at which fistula recirculation occurs, and the lower blood flow, at which no fistula recirculation occurs. It can be assumed that the fistula flow is between 800 and 1,000 ml / min., But generally not more than 1,500 ml / min, under the conditions specified in practice. The calculation and evaluation unit 18 calculates, from the two values for the recirculation R H , R L at the higher and lower blood flow rate Q BH, Q BL , at which a fistula recirculation occurs or does not occur, the fistula recirculation R A that depends on the blood flow rate is dependent. The computing and evaluation unit 18 then calculates the cardiopulmonary recirculation component Rcp from the recirculation R determined for a given blood flow rate and the calculated fistula recirculation R A.
Die Berechnung der Fistelrezirkulation RA und des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils Rcp erfolgt mit einem im Rahmen der in der Praxis erforderlichen Genauigkeit hinreichenden Näherungsv.erfahren, das nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird.The calculation of the fistula recirculation R A and of the cardiopulmonary recirculation component Rcp takes place with sufficient approximation methods which are required in practice, which will be described in detail below.
Fig. 2 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung die Flüsse und Temperaturen im intra- und extrakorporalen Kreislauf, wobeiFig. 2 shows a simplified schematic representation of the rivers and temperatures in the intra- and extracorporeal circulation, wherein
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001
ist. Wenn eine Rezirkulation in der Fistel auftritt, setzt sich die gesamte Rezirkulation R aus dem Fistel- und dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil zusammen:is. When recirculation occurs in the fistula, the total recirculation R is composed of the fistula and cardiopulmonary recirculation portions:
Die Gesamtrezirkulation R gibt den Anteil des bereits gereinigten extrakorporalen Blutflusses Qbereits gereinit, der über den arteriellen Zugang wieder in den extrakorporalen Blutkreislauf eintritt, ohne dass zuvor im (großen) Körperkreislauf ein Konzentrationsausgleich stattgefunden hat, an dem Blutfluss QB an (Qbereits gereinigt / QB)-The total recirculation R indicates the proportion of already purified extracorporeal blood flow Q bere i ts gereinit which reenters the extracorporeal blood circuit through the arterial access, without circulation has previously taken place in the (large) a concentration equalization to which blood flow Q B in (Qbereits cleaned / Q B ) -
Die Gesamtrezirkulation R setzt sich aus einem Anteil des Flusses des gereinigten Blutes RCP, der direkt nach dem Lungenkreislauf wieder in den extrakorporalen Kreislauf übergeht, ohne dass es zuvor zu einem Konzentrationsausgleich im großen Körperkreislauf gekommen ist, und der Fistelrezirkulation RA zusammen.The total recirculation R consists of a proportion of the flow of the purified blood R CP , which goes back into the extracorporeal circulation directly after the pulmonary circulation, without having previously reached a concentration balance in the large systemic circulation, and the fistula recirculation R A together.
R = RCP + RA (1)R = RCP + RA (1)
Der Anteil des Flusses des gereinigten Blutes Rcp wird in der Literatur auch als kardiopulmonale Rezirkulation bezeichnet. In der Literatur wird mit einer kardiopulmonalen Rezirkulation aber auch der Anteil des Herzminutenvolumens (QH) am Blutfluss durch den arterio-venösen Shunt (QA)) bezeichnet (RςP = QA / QH)- Zur Abgrenzung von diesem Blutfluss wird der Anteil des Flusses des gereinigten Blutes, der direkt nach dem Lungenkreislauf wieder in den extrakorporalen Kreislauf ohne einen Konzentrationsausgleich übergeht, hier als kardiopulmonaler Rezirkulationsanteil, d.h. als Anteil der kardiopulmonalen Rezirkulation an der Gesamtrezirkulation RCP bezeichnet. Dieser berechnet sich nach Schneditz mit RCP = QB / (QH - QA + QB ) (Schneditz et al. Seminars in Dialysis - Vol. 16 Nr.6, 2003, pp.483-487).The proportion of the flow of purified blood Rcp is also referred to in the literature as cardiopulmonary recirculation. In the literature, with a cardiopulmonary recirculation but also the proportion of the cardiac output (Q H ) in the blood flow through the arterio-venous shunt (Q A )) (R P P = Q A / Q H ) - To delineate this blood flow is the Proportion of the flow of purified blood which re-enters the extracorporeal circuit immediately after pulmonary circulation without concentration equalization, here referred to as cardiopulmonary recirculation portion, ie as a proportion of cardiopulmonary recirculation in total recirculation R CP . This is calculated according to Schneditz with RCP = QB / (QH - Q A + Q B ) (Schneditz et al., Seminars in Dialysis - Vol. 16 No. 6, 2003, pp.483-487).
Die Fistelrezirkulation RA ist als der Anteil des dialysierten und mit der venösen Blutleitung zur Fistel zurückgeführten Blutflusses an dem extrakorporalen Blutfluss QB definiert, der über eine (partielle) Stromumkehr im Shunt wieder über die arterielle Blutleitung dem Dialysator zugeführt wird (RA = QFiussumkehr / QB)- Das als Thermodilution bekannte Verfahren zum Messen der Rezirkulation berücksichtigt alle Flüsse und Temperaturen, die in Fig. 2 angegeben sind, wobei angenommen wird, dass ein Austausch mit der Umgebung nicht stattfindet. Tb ist die Körpertemperatur, die sich aus der Mikrozirkulation in den systematischen Gewebekompartimenten ergibt. TVFist ist die Fisteltemperatur. Nach der Mischung mit dem Fistelfluss ergibt sich eine Körpermischtemperatur Tb-, mit der das Blut zum Herz und weiter zur Fistel gelangt. In der Fistel finden weitere Temperaturmischvorgänge statt.The fistula recirculation R A is defined as the proportion of the dialyzed and returned to the fistula blood flow to the extracorporeal blood flow Q B , which is fed via a (partial) current reversal in the shunt again via the arterial blood line to the dialyzer (RA = QFiussumkehr / Q B ) - The method of measuring the recirculation, known as thermodilution, takes into account all the flows and temperatures shown in FIG. 2, assuming that an exchange with the environment does not take place. T b is the body temperature resulting from the microcirculation in the systematic tissue compartments. T V Fi s t is the fistula temperature. After mixing with the fistula flow, a body mixing temperature T b results - with which the blood reaches the heart and on to the fistula. In the fistula more temperature mixing processes take place.
Nach dem Prinzip der Wärmebilanz gilt:According to the principle of heat balance applies:
mit R = QA I QH Fistelflussanteil am Herzminutenvolumen (= kardiopulmonale Rezirkulation)with R = Q A IQ H Fistula flow rate of cardiac output (= cardiopulmonary recirculation)
und Rb = Q8 IQn Blutflussanteil am Herzminutenvolumen
Figure imgf000016_0001
and R b = Q 8 IQ n blood flow rate of cardiac output
Figure imgf000016_0001
(\ -Rcp + Rb(\ -RA))rb - Rb(\ -RA)rv τb = cp l - R. cp(\ -R cp + R b (\ -R A )) r b -R b (\ -R A ) r v τ b = cp 1 -R cp
1T1 nf eingesetzt und in folgende Form gebracht Tb = — - 1 T 1 nf and put into the following form T b = - -
1 — R1 - R
Rb(l - RA)+ RA(l- Rcp) Rb (l-R A ) + R A (l-R cp )
R =R =
\-Rcp +Rb{l-RA)\ -R cp + R b {lR A )
Unter Berücksichtigung des Ultrafiltrationseinflusses ergibt sich aus einer ähnlichen Herleitung nach dem Prinzip der Wärmebilanz folgender Zusammenhang:Taking into account the influence of ultrafiltration, the following relationship arises from a similar derivation according to the principle of heat balance:
Figure imgf000016_0002
wobei Quf die Ultrafiltrationsrate (ml/min) und Ruf = Quf / QH ist.
Figure imgf000016_0002
where Q u f is the ultrafiltration rate (ml / min) and R uf = Qu f / Q is H.
In der Praxis ist der Einfluss der Ultrafiltration vernachlässigbar. Damit wird die obigeIn practice, the influence of ultrafiltration is negligible. This will be the above
Gleichung zu R = , wenn Quf = 0."
Figure imgf000017_0001
Equation to R = if Q uf = 0. "
Figure imgf000017_0001
In dem Fall, dass eine Fistelrezirkulation nicht auftritt ( RA = 0 ) :
Figure imgf000017_0002
In the case that fistula recirculation does not occur (R A = 0):
Figure imgf000017_0002
Nach einer Umformung von R ergibt sich
Figure imgf000017_0003
After a transformation of R results
Figure imgf000017_0003
Figure imgf000017_0004
Figure imgf000017_0004
Aus der 1. Rezirkulations-Messung bei dem niedrigen Blutfluss von QBL unter der Annahme von RA = 0 :From the 1st recirculation measurement at the low blood flow of Q BL assuming R A = 0:
Figure imgf000017_0005
Figure imgf000017_0005
Aus der 2. Rezirkulations-Messung bei dem hohen Blutfluss von QBH unter der Annahme von R, ≠ 0 :From the 2nd recirculation measurement on the high blood flow of Q BH assuming R, ≠ 0:
R (5)
Figure imgf000017_0006
R (5)
Figure imgf000017_0006
Aus (4) und (5),From (4) and (5),
Figure imgf000017_0007
Figure imgf000017_0007
Q n wobei k = BL Q, BH Die Fistelrezirkulation RA berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 nach der ersten und zweiten Rezirkulationsmessung zur Bestimmung der Rezirkulation unter der Annahme RA gleich Null bzw. unter der Annahme RA ungleich Null aus den ermittelten Werten für RL und RH sowie dem niedrigen Blutfluss QBL für RA gleich Null und dem hohen Blutfluss QBH für RA ungleich Null nach Gleichung (6).Q n where k = BL Q, BH The fistula recirculation R A calculates the arithmetic and evaluation unit 18 after the first and second recirculation measurement to determine the recirculation assuming R A equal to zero or under the assumption R A non-zero from the determined values for R L and R H and the low Blood flow Q BL for R A equal to zero and the high blood flow Q BH for R A not equal to zero according to Equation (6).
Anschließend berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 nach Gleichung (1) den kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil Rcp in Abhängigkeit vom Blutfluss QB. Hierfür bildet die Rechen- und Auswerteeinheit die Differenz zwischen der für einen bestimmten Blutfluss QB gemessenen Rezirkulation R, beispielsweise die in der vorausgehenden ersten Rezirkulationsmessung gemessenen Rezirkulation, und der zuvor berechneten Fistelrezirkulation RA-Subsequently, the computing and evaluation unit 18 calculates according to equation (1) the cardiopulmonary recirculation component Rcp as a function of the blood flow Q B. For this purpose, the computing and evaluation unit forms the difference between the recirculation R measured for a specific blood flow Q B , for example the recirculation measured in the preceding first recirculation measurement, and the previously calculated fistula recirculation R A -
Die beiden Werte für die Fistelrezirkulation RA und den kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil RCP werden auf einer Anzeigeeinheit 23, beispielsweise einem Display, angezeigt, die über eine Datenleitung 24 mit der Rechen- und Auswerteeinheit 18 verbunden ist.The two values for the fistula recirculation R A and the cardiopulmonary recirculation component R CP are displayed on a display unit 23, for example a display, which is connected to the computing and evaluation unit 18 via a data line 24.
Aus den ermittelten Werten für die Fistelrezirkulation RA und den kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil Rcp können in der Rechen- und Auswerteeinheit nach den im Stand der Technik bekannten Gleichungen noch weitere Größen berechnet werden, die für die Dialysebehandlung relevant sind.From the values determined for the fistula recirculation R A and the cardiopulmonary recirculation component Rcp, further variables which are relevant for the dialysis treatment can be calculated in the arithmetic and evaluation unit according to the equations known in the prior art.
Eine alternative Ausführungsform sieht die nachfolgend beschriebene Auswertung der Messergebnisse vor.An alternative embodiment provides for the evaluation of the measurement results described below.
Der kardiopulmonale Rezirkulationsanteil RCP berechnet sich nach der Schneditz-Formel (Schneditz D, Kaufman AM, Levin N: Surveillance of access function by the blood temperature monitor, Semin Dial 16(6) (2003) 483-7) unter der Annahme, dass eine Rezirkulation in der Fistel nicht auftritt, nach der folgenden Gleichung:
Figure imgf000019_0001
The cardiopulmonary recirculation rate R CP is calculated according to the Schneditz formula (Schneditz D, Kaufman AM, Levin N: Surveillance of access function by the blood temperature monitor, Semin Dial 16 (6) (2003) 483-7) assuming that Recirculation in the fistula does not occur according to the following equation:
Figure imgf000019_0001
Wenn eine Fistelrezirkulation auftritt, berechnet sich die gesamte Rezirkulation aus der Summe der Fistelrezirkulation RA und dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil Rcp:When fistula recirculation occurs, total recirculation is calculated from the sum of fistula recirculation RA and cardiopulmonary recirculation Rcp:
R = RA + RCP (8)R = RA + RCP (8)
Die erste Rez.-Messung bei einem hohen Blutfluss QBH (möglicher Auftritt der Fistelrezirkulation) :The first Rez measurement with high blood flow Q BH (possible occurrence of fistula recirculation):
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0002
Die zweite Rez.-Messung bei einem niedrigen Blutfluss QBL (kein Auftritt von Fistelrezirkulation) :The second Rez measurement at low blood flow Q BL (no fistula recirculation occurrence):
Figure imgf000019_0003
Figure imgf000019_0003
Aus (9) uns (10):From (9) us (10):
RA -(RH +k) . RΛ + RH(} + k)- l = 0 (11)R A - (R H + k). R Λ + R H (} + k) - l = 0 (11)
wobei
Figure imgf000019_0004
in which
Figure imgf000019_0004
Die sinnvolle Lösung der Gl. (11) istThe sensible solution of Eq. (11)
RA (12)
Figure imgf000019_0005
Bei der alternativen Ausführungsform berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 nach Durchführung der beiden Rezirkulationsmessungen zur Bestimmung der Rezirkulationen RH und RL bei hohem und niedrigem Blutfluss QBH und QBL, bei denen eine Fistelrezirkulation auftritt bzw. nicht auftritt, die Fistelrezirkulation RA nach Gleichung (12).
R A (12)
Figure imgf000019_0005
In the alternative embodiment, after performing the two recirculation measurements to determine recirculations R H and R L at high and low blood flow Q BH and Q BL at which fistula recirculation occurs or does not occur, computing and evaluation unit 18 calculates fistula recirculation R A according to equation (12).
Anschließend berechnet die Rechen- und Auswerteeinheit 18 für einen bestimmten Blutfluss QB den kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil Rcp aus der für diesen Blutfluss bestimmten Rezirkulation R und der berechneten Fistelrezirkulation RA nach Gleichung (8).The computing and evaluation unit 18 then calculates the cardiopulmonary recirculation component Rcp from the recirculation R determined for this blood flow and the calculated fistula recirculation R A according to equation (8) for a specific blood flow Q B.
Auf die zweite Messung einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut bei einer niedrigeren Blutflussrate kann grundsätzlich verzichtet werden, wenn aufgrund der ersten Messung, die bei einer höheren Blutflussrate erfolgt, das Auftreten einer Fistelrezirkulation als unwahrscheinlich abgeschätzt werden kann. Eine alternative Ausführungsform sieht daher periodische Messungen einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut bei einem höheren Blutfluss QBH zur Ermittlung der Summe von Fistelrezirkulation und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil, d.h. der Gesamtrezirkulation vor, wobei eine zweite Messung der physikalischen oder chemischen Kenngröße bei einem niedrigeren Blutfluss nur dann erfolgt, wenn bei der ersten Messung ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird. Der vorgegebene Grenzwert kann ein Wert sein, der auf Erfahrungswerten beruht. Als Grenzwert kann die Untergrenze des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils Rcp herangezogen werden, der beispielsweise 5 - 10 %, insbesondere 6 - 8 % beträgt. Es können aber auch andere Erfahrungswerte herangezogen werden. Diese alternative Ausführungsform stellt einen eigenen Erfindungsgedanken dar, für den gesondert Schutz beansprucht wird. The second measurement of a physical or chemical characteristic in the blood at a lower blood flow rate can basically be dispensed with if the occurrence of a fistula recirculation can be estimated as unlikely on the basis of the first measurement, which takes place at a higher blood flow rate. An alternative embodiment therefore provides periodic measurements of a physical or chemical characteristic in the blood at a higher blood flow Q BH for determining the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation, ie the total recirculation, with a second measurement of the physical or chemical characteristic at a lower blood flow only occurs when a predetermined limit is exceeded during the first measurement. The predetermined limit may be a value based on experience. The lower limit of the cardiopulmonary recirculation component Rcp, which is, for example, 5 to 10%, in particular 6 to 8%, can be used as the limiting value. However, other empirical values can also be used. This alternative embodiment represents an inventive idea, for which separate protection is claimed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Bestimmen der Rezirkulation in einer Fistel (RA) und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (Rcp) während einer extrakorporalen Blutbehandlung, bei der das zu behandelnde Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch die Blutkammer eines durch eine semipermeable Membran in die Blutkammer und eine Dialysierflüssigkeitskammer unterteilten Dialysators strömt und Dialysierflüssigkeit in einem Dialysierflüssigkeitsweg die Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators durchströmt, mit folgenden Verfahrensschritten,A method for determining recirculation in a fistula (R A ) and / or the cardiopulmonary recirculation portion (Rcp) during extracorporeal blood treatment, wherein the blood to be treated in an extracorporeal blood circuit passes through the blood chamber through a semipermeable membrane into the blood chamber and a dialyzer liquid chamber divided dialyzer flows and dialysis fluid flows through the dialysis fluid chamber of the dialyzer in a dialysis fluid, with the following steps,
Einstellen eines ersten vorgegebenen Wertes für die Blutflussrate (QBH), mit der das Blut durch die Blutkammer des Dialysators strömt,Setting a first predetermined value for the blood flow rate (Q BH ) at which the blood flows through the blood chamber of the dialyzer,
Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut,Changing a physical or chemical characteristic in the blood,
Messen der Veränderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der ersten Blutflussrate (QBH) im Blut, die auf die erste Änderung der physikalischen oder chemischen Größe zurückzuführen ist,Measuring the change in the physical or chemical characteristic at the first blood flow rate (Q BH ) in the blood due to the first change in physical or chemical size,
Einstellen eines zweiten vorgegebenen Wertes für die Blutflussrate (QBL), mit der das Blut durch die Blutkammer des Dialysators strömt, wobei sich die erste und zweite Blutflussrate voneinander unterscheiden,Setting a second predetermined value for the blood flow rate (Q BL ) at which the blood flows through the blood chamber of the dialyzer, wherein the first and second blood flow rates differ from each other,
Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut,Changing a physical or chemical characteristic in the blood,
Messen der Veränderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der zweiten Blutflussrate (QBL) im Blut, die auf die zweite Änderung der physikalischen oder chemischen Größe zurückzuführen ist,Measuring the change in the physical or chemical characteristic at the second blood flow rate (Q BL ) in the blood due to the second change in physical or chemical size,
Bestimmen der Fistelrezirkulation (RA) und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (RCP) auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut bei der ersten und zweiten Blutflussrate.Determine the fistula recirculation (R A ) and / or the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) based on the measured physical or chemical characteristic in the blood at the first and second blood flow rate.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der ersten Blutflussrate (QBH) die Summe (RH) von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil und der Fistelrezirkulation für die erste Blutflussrate, und auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der zweiten Blutflussrate (QBL) die Summe (RL) von Fistelrezirkulation und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil für die zweite Blutflussrate bestimmt werden.The method of claim 1, characterized in that based on the measured physical or chemical characteristic at the first blood flow rate (Q BH ), the sum (R H ) of the cardiopulmonary recirculation rate and fistula recirculation for the first blood flow rate, and based the measured physical or chemical characteristic at the second blood flow rate (Q B L), the sum (R L ) of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation rate for the second blood flow rate are determined.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fistelrezirkulation (RA) aus den bei der ersten und zweiten Blutflussrate (QBH und QBL) ermittelten Summen (RH und RL) von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (RCP) und der Fistelrezirkulation (RA) nach der folgenden Gleichung bestimmt wird:3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the fistula recirculation (R A ) from the at the first and second blood flow rate (Q BH and Q BL ) determined sums (R H and R L ) of the cardiopulmonary recirculation component (R CP ) and the fistula recirculation (R A ) is determined according to the following equation:
R (\ -RL)RHk -RL{l-RH) A {l -RL)k- RL(l - RH) R (\ -R L ) R H k -R L {lR H ) A {1 -R L ) k R L (1-R H )
wobei k = ^L.where k = ^ L.
Q, BHQ, bra
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the
Fistelrezirkulation (RA) aus den bei der ersten und zweiten Blutflussrate (QBH und QBL) ermittelten Summen (RH und RL) von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (Rcp) und der Fistelrezirkulation (RA) nach der folgenden Gleichung bestimmt wird:Fistula recirculation (R A ) is determined from the sums (R H and R L ) determined at the first and second blood flow rates (Q BH and Q BL ) from the cardiopulmonary recirculation (Rcp) and fistula recirculation (R A ) according to the following equation:
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000023_0001
.
Figure imgf000023_0001
,
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (RCP) die Differenz von der Summe von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (RCP) und der Fistelrezirkulation (RA) einerseits und der Fistelrezirkulation (RA) andererseits gebildet wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that for the determination of the cardiopulmonary recirculation portion (R CP ) the difference between the sum of the cardiopulmonary recirculation portion (R CP ) and the fistula recirculation (R A ) on the one hand and the fistula recirculation (R A ) on the other hand is formed.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische oder chemische Kenngröße die Temperatur (T) des Bluts ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the physical or chemical characteristic is the temperature (T) of the blood.
7. Vorrichtung zum Bestimmen der Rezirkulation (RA) in einer Fistel und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (Rcp) für eine Blutbehandlungsvorrichtung, bei der das zu behandelnde Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch die Blutkammer eines durch eine semipermeable Membran in die Blutkammer und eine Dialysierflüssigkeitskammer unterteilten Dialysators strömt und Dialysierflüssigkeit in einem Dialysierflüssigkeitsweg die Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators durchströmt, wobei in dem extrakorporalen Kreislauf eine Blutpumpe angeordnet ist, mitApparatus for determining recirculation (R A ) in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion (Rcp) for a blood treatment apparatus, wherein the blood to be treated in an extracorporeal blood circuit passes through the blood chamber of a semipermeable membrane into the blood chamber and a Dialysing fluid chamber divided dialyzer flows and dialysis fluid in a dialysis fluid through the dialysis fluid chamber of the dialyzer, wherein in the extracorporeal circuit, a blood pump is arranged with
einer Einrichtung (20) zum Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut,a device (20) for changing a physical or chemical characteristic in the blood,
einer Einrichtung (21, 22) zum Messen der Veränderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße bei einer ersten Blutflussrate (QBH) im Blut, die auf eine erste Änderung der physikalischen oder chemischen Größe zurückzuführen ist, und zum Messen der Veränderung der physikalischen oder chemischen Kenngröße bei einer zweiten Blutflussrate (QBL) im Blut, die auf eine zweite Änderung der physikalischen oder chemischen Größe zurückzuführen ist, wobei sich die erste und zweite Blutflussrate voneinander unterscheiden, einer Rechen- und Auswerteeinheit (18), die derart ausgebildet ist, dass die Fistelrezirkulation (RA) und/oder kardiopulmonale Rezirkulation (RCP) auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der ersten und zweiten Blutflussrate (QBH, QBL) bestimmbar ist.means (21, 22) for measuring the change in the physical or chemical characteristic at a first blood flow rate (Q BH ) in the blood due to a first change in the physical or chemical quantity, and for measuring the change in the physical or chemical characteristic at a second blood flow rate (Q BL ) in the blood due to a second change in physical or chemical size, wherein the first and second blood flow rates are different from each other, a computing and evaluation unit (18), which is designed such that the fistula recirculation (R A ) and / or cardiopulmonary recirculation (R CP ) on the basis of the measured physical or chemical characteristic at the first and second blood flow rate (Q B H , QBL) is determinable.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Auswerteeinheit (18) derart ausgebildet ist, dass auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der ersten Blutflussrate (QBH) die Summe (RH) von der Fistelrezirkulation (RA) und dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (RCP) für die erste Blutflussrate, und auf der Grundlage der gemessenen physikalischen oder chemischen Kenngröße bei der zweiten Blutflussrate (QBL) die Summe (RL) von Fistelrezirkulation (RA) und kardiopulmonalem Rezirkulationsanteil (RCP) für die zweite Blutflussrate bestimmbar sind.8. The device according to claim 7, characterized in that the computing and evaluation unit (18) is designed such that on the basis of the measured physical or chemical characteristic at the first blood flow rate (Q BH ) the sum (R H ) of the fistula recirculation (R A ) and the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) for the first blood flow rate, and based on the measured physical or chemical characteristic at the second blood flow rate (Q BL ), the sum (R L ) of fistula recirculation (R A ) and cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) can be determined for the second blood flow rate.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Auswerteeinheit (18) derart ausgebildet ist, dass die Fistelrezirkulation (RA) aus den bei der ersten und zweiten Blutflussrate (QBH und QBL) ermittelten Summen (RH und RL) von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (RCP) und der Fistelrezirkulation (RA) nach der folgenden Gleichung bestimmbar ist:9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the computing and evaluation unit (18) is designed such that the fistula recirculation (R A ) from the at the first and second blood flow rate (Q BH and Q BL ) determined sums ( R H and R L ) is determinable from the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) and the fistula recirculation (R A ) according to the following equation:
j\ -RL)RHk -RL(l -RH) A (\ - RL)k - RL(l -RH)j \ -R L ) R H k -R L (l -R H ) A (\ - R L ) k -R L (l -R H )
wobei * = -sSL ß BHwhere * = -sSL ß BH
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Auswerteeinheit (18) derart ausgebildet ist, dass die Fistelrezirkulation (RA) aus den bei der ersten und zweiten Blutflussrate (QBH und QBL) ermittelten Summen (RH und RL) von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (RCP) und der Fistelrezirkulation (RA) nach der folgenden Gleichung bestimmbar ist: _
Figure imgf000025_0001
10. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the computing and evaluation unit (18) is designed such that the fistula recirculation (R A ) from the at the first and second blood flow rate (Q BH and Q BL ) determined sums ( R H and R L ) is determinable from the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ) and the fistula recirculation (R A ) according to the following equation: _
Figure imgf000025_0001
RA = 0,5[RH + k - J(k- RH)2 + 4(\ -RH)^ .R A = 0.5 [R H + k -J (k-R H ) 2 + 4 (\ -R H ) ^.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Auswerteeinheit (18) Mittel zum Bilden der Differenz von der Summe von dem kardiopulmonalen Rezirkulationsanteil (Rcp) und der Fistelrezirkulation (RA) einerseits und der Fistelrezirkulation (RA) andererseits zur Bestimmung der kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (RCP) aufweist.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the arithmetic and evaluation unit (18) comprises means for forming the difference between the sum of the cardiopulmonary recirculation portion (Rcp) and the fistula recirculation (R A ) on the one hand and the fistula recirculation (R A on the other hand for determining the cardiopulmonary recirculation rate (R CP ).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) zum Ändern einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut eine Einrichtung zur Veränderung der Temperatur (T) des Bluts ist.12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the means (20) for changing a physical or chemical characteristic in the blood is a device for changing the temperature (T) of the blood.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21, 22) zum Messen einer physikalischen oder chemischen Kenngröße im Blut eine Einrichtung zum Messen der Temperatur des Bluts ist.13. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the means (21, 22) for measuring a physical or chemical characteristic in the blood is a device for measuring the temperature of the blood.
14. Blutbehandlungsvorrichtung mit einem durch eine semipermeable Membran (7) in eine Blutkammer (8) und eine Dialysierflüssigkeitskammer (9) unterteilten Dialysators (6), einer zu der Blutkammer des Dialysators fuhrenden arteriellen Blutleitung (10) und einer von der Blutkammer abgehenden venösen Blutleitung (11) eines extrakorporalen Blutkreislaufs (I), wobei in dem extrakorporalen Kreislauf eine Blutpumpe (25) angeordnet ist, einer zu der Dialysierflüssigkeitskammer (9) führenden Dialysierflüssigkeitszuführleitung (13) und einer von der Dialysierflüssigkeitskammer (9) des Dialysators (6) abgehenden Dialysierflüssigkeitsabführleitung (14), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Rezirkulation (RA) in einer Fistel und/oder des kardiopulmonalen Rezirkulationsanteils (RCP) nach einem der Ansprüche 1 bis 13. 14. A blood treatment device comprising a dialyzer (6) subdivided by a semipermeable membrane (7) into a blood chamber (8) and a dialysis fluid chamber (9), an arterial blood line (10) leading to the blood chamber of the dialyzer and a venous blood line departing from the blood chamber (11) an extracorporeal blood circulation system (I), wherein in the extracorporeal circulation a blood pump (25) is arranged, a dialysis fluid supply line (13) leading to the dialysis fluid chamber (9) and a dialysis fluid discharge line leaving the dialysis fluid chamber (9) of the dialyzer (6) (14), characterized by a device for determining the recirculation (R A ) in a fistula and / or the cardiopulmonary recirculation portion (R CP ) according to one of claims 1 to 13.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011098243A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for monitoring a vascular access for an extracorporeal blood treatment
WO2017140424A3 (en) * 2016-02-15 2017-10-12 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Equipment for extra-corporeal treatment of blood, comprising an evaluation- and control unit
EP3305345A1 (en) * 2016-10-10 2018-04-11 B. Braun Avitum AG Device and method for recirculation measurement

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015664A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Up-Med Gmbh Method and device for determining the fistula flow of a fistula for dialysis treatment
DE102011102962A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for detecting an operating state of an extracorporeal blood treatment
DE102012018628A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Apparatus and method for detecting recirculation during extracorporeal blood treatment
DE102013103220A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 B. Braun Avitum Ag Method and device for determining a recirculation state
DE102013103222A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 B. Braun Avitum Ag Recirculation detection by bolus administration
DE102013103221A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 B. Braun Avitum Ag Method for detecting recirculation in an arteriovenous shunt during ongoing hemodialysis and dialysis
EP3204064B1 (en) 2014-10-10 2020-12-02 NxStage Medical, Inc. Flow balancing devices, methods, and systems
US10898635B2 (en) 2016-07-18 2021-01-26 Nxstage Medical, Inc. Flow balancing devices, methods, and systems
WO2018045102A1 (en) 2016-08-30 2018-03-08 Nxstage Medical, Inc. Parameter monitoring in medical treatment systems
EP3565616A1 (en) * 2016-10-03 2019-11-13 Gambro Lundia AB Measuring access flow rate by use of blood treatment machine
DE102017130107A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-19 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Method and device for detecting the body temperature of a patient
DE102018008356A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-23 Pulsion Medical Systems Se System, computer system and computer program for determining a cardiovascular parameter
US11931501B2 (en) 2022-07-07 2024-03-19 Evan T. Neville Dialysis sheath for use in accessing a dialysis arteriovenous graft or fistula and methods of use

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19528907C1 (en) 1995-08-05 1996-11-07 Fresenius Ag Haemodynamic parameter measurement equipment for extracorporeal blood circulation appts.
DE19541783C1 (en) 1995-11-09 1997-03-27 Fresenius Ag Method for operating a blood treatment device for determining hemodynamic parameters during an extracorporeal blood treatment and device for determining hemodynamic parameters during an extracorporeal blood treatment
WO2006072271A1 (en) 2005-01-07 2006-07-13 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for detecting complications during an extracorporeal blood treatment

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3946731A (en) * 1971-01-20 1976-03-30 Lichtenstein Eric Stefan Apparatus for extracorporeal treatment of blood
DE3444671A1 (en) * 1984-12-07 1986-06-12 Fresenius AG, 6380 Bad Homburg HAEMODIA FILTRATION DEVICE
DE3923836C1 (en) * 1989-07-19 1990-09-20 Fresenius Ag, 6380 Bad Homburg, De
EP0590810B1 (en) * 1992-09-30 1998-07-15 Cobe Laboratories, Inc. Differential conductivity recirculation monitor
MX9306336A (en) * 1992-10-13 1995-01-31 Baxter Int METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING OR MONITORING A HEMODIALYSIS TREATMENT, WHICH IS CARRIED OUT IN A HEMODIALISIS MACHINE.
US5507723A (en) * 1994-05-24 1996-04-16 Baxter International, Inc. Method and system for optimizing dialysis clearance
US5685989A (en) * 1994-09-16 1997-11-11 Transonic Systems, Inc. Method and apparatus to measure blood flow and recirculation in hemodialysis shunts
US5591344A (en) * 1995-02-13 1997-01-07 Aksys, Ltd. Hot water disinfection of dialysis machines, including the extracorporeal circuit thereof
IT1288767B1 (en) 1996-10-18 1998-09-24 Hospal Dasco Spa METHOD OF DETERMINING THE VALUE OF THE RECIRCULATION OF A SUSPENSION SUBJECT TO TREATMENT.
SE9604370D0 (en) * 1996-11-28 1996-11-28 Gambro Ab Method and system for preventing intradialytic symptomatology
DE19702441C1 (en) 1997-01-24 1998-02-26 Fresenius Medical Care De Gmbh Dialysis recirculation monitoring
US6702774B1 (en) * 1997-10-27 2004-03-09 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Method of measuring dialysis or clearance of hemodialysis systems
DE19955341A1 (en) * 1999-11-17 2001-08-02 Haemosys Gmbh Blood compatible polymer surfaces
IT1308680B1 (en) * 1999-12-21 2002-01-09 Gambro Dasco Spa METHOD OF DETERMINATION OF BLOOD RECIRCULATION IN A VASCULAR ACCESS.
AU2001274525A1 (en) * 2000-06-15 2001-12-24 Jms Co., Ltd. Automatic dialyzer and dialyzing method
WO2003000314A2 (en) * 2001-06-20 2003-01-03 The Regents Of The University Of California Hemodialysis system and method
US20030083901A1 (en) * 2001-06-22 2003-05-01 Bosch Juan P. Process for providing dialysis and other treatments
DE10159620C1 (en) * 2001-12-05 2003-08-14 Fresenius Medical Care De Gmbh Method and device for monitoring the supply of substitution fluid during extracorporeal blood treatment
SE0200370D0 (en) * 2002-02-08 2002-02-08 Gambro Lundia Ab Method and apparatus for determining access flow
DE10230413B4 (en) * 2002-07-06 2004-07-22 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device for determining the blood volume during extracorporeal blood treatment
DE10259437B3 (en) * 2002-12-19 2004-09-16 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Method and device for determining blood flow in a blood-carrying line
DE10317024A1 (en) * 2003-04-11 2004-11-11 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Blood treatment device
EP1694379B1 (en) * 2003-12-18 2013-05-22 Gambro Lundia AB Apparatus for determining a patient or treatment or apparatus parameter during an extracorporeal blood treatment
DE102004023080B4 (en) * 2004-05-11 2009-01-15 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Method and device for monitoring the supply of substitution fluid during extracorporeal blood treatment
US7815809B2 (en) * 2005-12-13 2010-10-19 Gambro Lundia Ab Method for conductivity calculation in a treatment fluid upstream and downstream a filtration unit in apparatuses for the blood treatment
CA2643140C (en) * 2006-02-22 2014-12-09 Henry Ford Health System System and method for delivery of regional citrate anticoagulation to extracorporeal blood circuits
DE102008003714A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-16 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh A method of determining the rate of recirculation in a fistula and / or cardiopulmonary recirculation on the sum of fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19528907C1 (en) 1995-08-05 1996-11-07 Fresenius Ag Haemodynamic parameter measurement equipment for extracorporeal blood circulation appts.
DE19541783C1 (en) 1995-11-09 1997-03-27 Fresenius Ag Method for operating a blood treatment device for determining hemodynamic parameters during an extracorporeal blood treatment and device for determining hemodynamic parameters during an extracorporeal blood treatment
WO2006072271A1 (en) 2005-01-07 2006-07-13 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for detecting complications during an extracorporeal blood treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EDTNA-ERCA JOURNAL, vol. 19, no. 6, 1993

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011098243A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for monitoring a vascular access for an extracorporeal blood treatment
DE102010007914A1 (en) 2010-02-12 2012-12-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Apparatus and method for monitoring vascular access for extracorporeal blood treatment
US9050420B2 (en) 2010-02-12 2015-06-09 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device and method for monitoring a vascular access for an extracorporeal blood treatment
EP2533827B1 (en) 2010-02-12 2015-09-09 Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Device and method for monitoring a vascular access for an extracorporeal blood treatment
WO2017140424A3 (en) * 2016-02-15 2017-10-12 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Equipment for extra-corporeal treatment of blood, comprising an evaluation- and control unit
US11529450B2 (en) 2016-02-15 2022-12-20 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Device for extracorporeal blood treatment having an evaluation and control unit
EP3305345A1 (en) * 2016-10-10 2018-04-11 B. Braun Avitum AG Device and method for recirculation measurement
US10960127B2 (en) 2016-10-10 2021-03-30 B. Braun Avitum Ag Apparatus and method for measuring recirculation

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